摘要：现在，我国很多的煤化工企业由于废水解决不到位，而导致煤化工企业在正常工作时出现不稳定现象，废水处理不能达到基本标准和零排放，从而引起现在很多煤化工企业无法合理工作。所以，现在煤化工废水处理问题已经成为需要解决的主要问题，我国在煤化工企业处理废水问题上已经投入了四万亿元，不过煤化工企业中的废水问题依旧限制煤化工企业发展的主要因素。因此在本文之中，主要是针对了煤化工废水处理关键问题解析及技术发展进行了全面的分析，并且也是在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：煤化工；废水处理；关键问题；技术发展；分析
1导言
根据现在煤化工企业中出现水资源不足，水条件无法支持煤化工生产运行情况下，要借鉴一些成功的案例和典范，根据实际情况提出废水处理关键技术，对其进行深度研究和分析，能够顺应现在社会提倡的节能减排和低碳经济生活需求，因此需要煤化工企业根据实际情况，在理论知识基础上进行相关技术尝试，实现废水处理达到标准处理，为煤化工企业未来发展提供更加良好、环境更加优异的条件，减少因为废水污染带来的影响。
2煤化工废水的主要来源及特点分析
煤化工产业以煤矿为主要原料，利用煤矿的化学反应制备一系列化工产业原料，从生产工艺的划分上，可将煤化工过程分为煤气化、液化及下游化工产品制备等类型，而在煤化工生产过程中，工业废水的来源主要包括以下几方面：气化废水：粗煤气冷凝及净化过程排放的废水；液化废水：煤液化过程废水；下游产品废水：下游烯烃产品制备过程中产生的废水。煤化工废水依据其原煤煤质的差异，又体现出不同的特点。首先，气化废水中，由于煤气化工艺又可分为鲁奇工艺、德士古工艺、壳牌工艺等，其中鲁奇工艺制备中，废水成分较为复杂，酚类、COD Cr等污染物浓度较高，而与高温气化的德士古工艺相比较，其氨氮污染物浓度较高，壳牌工艺产生的工业废水中主要污染物为氰化物及氨氮化物。煤液化中产生的废水主要包括直接液化及间接液化两大类，前者是利用加氢处理将复杂高分子材料直接转化为液体燃料，但该工艺产生的废水中含有较高浓度的COD Cr，其PH值约7-9。间接液化是利用催化剂的作用使得煤气化合成燃料油及化工产品，工业废水主要产生在产品分离过程中。
3煤化工废水处理技术存在的问题
近几年，我国的科学家持续为煤化工企业废水处理提供了很多新型技术和方法，存在一定的好处和弊端。主要处理废水的方法为：第一种，普通的活性污泥无法经受得住浓度高的降解物，也就是在很短时间内获得了一定的COD处理率，不过出水中仍旧存在很多无法降解的物质，脱氮效率较低。第二种，A/O技术能够减少水中的氨氮，不过水中的COD含量和浓度仍然不符合标准。第三种，SBR技术具备一定的抗冲击性特点，不过自身的抗酚毒性能力薄弱，使得污水处理过程中容易出现污泥流失现象。第四种，生物膜法在处理污水过程中能够保持污泥含量，不过COD的处理率不高，负荷也不高，无法处理大量的废水。第五种，物理吸附技术能够最大限度地减少水中的COD，不过在处理过程中容易出现吸附剂或者第二次水污染现象。第六种，生物和物化组成处理方法是现在进行废水处理的最有效方法，废水中出现难以降解的污染物时，生物技术无法使其达标，不过物化技术能够有效地降解废水中的物质，降低技术的处理负荷，使得煤化工企业的废水处理能够满足需求和标准。
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4煤化工废水处理关键技术解析
煤化工废水处理关键技术的理论与应用研究对维持新型煤化工行业健康运行、实现真正的废水“零排放”具有十分重要的意义。国内外对于煤化工废水处理相关研究大多停留在试验研究阶段，将煤化工废水中的特征污染物降解的关键技术研究成果寥寥无几。
4.1泡沫的消除
煤化工废水中含有大量的带有羟基的杂环类物质、脂肪烃类物质和表面活性剂物质，这些物质是目前煤化工废水生物处理装置泡沫产生的元凶，应该在预处理段尽可能去除。但若采用常规隔油池和空气气浮工艺，空气中的氧会使废水色度加深，多元酚氧化转化为中间产物苯醌类物质难以生化降解，增加了后续生物工艺处理的难度。根据煤化工废水这一特点，哈尔滨工业大学研发的惰性气体除油技术，不仅解决了煤化工废水的除油问题，而且避免了废水的预氧化，减小了后续处理的泡沫问题。
4.2多元酚的降解途径
煤化工废水中的多元酚不能直接被微生物降解和使微生物增殖，只能通过厌氧共代谢而被转化去除，采用简单有机分子共基质强化多元酚的厌氧过程，不仅有效地控制了厌氧泡沫问题，还可有效降低多元酚抑制微生物增殖的难题，显著提高酚类的底物利用率。针对煤化工废水这一特点，哈尔滨工业大学研发的多元酚厌氧(EC)共代谢机理与应用成果，可以显著提高酚类物质的生物降解性能。这一成果获得了国际同行的认可，获得国际水质协会(International water association，IWA)2012年度东亚地区工程创新奖。
4.3酚类物质的毒性控制
酚类物质对于微生物具有一定的毒性，高浓度的酚类物质可以杀菌和抑制微生物的增殖，目前运行的煤化工废水处理装置内微生物增殖缓慢，酚类物质杀菌是典型特征。为降低煤化工废水酚类物质的杀菌特征，哈尔滨工业大学研发的生物增浓(BE)机理与应用成果，通过控制特定的水力条件、高生物添加剂、高污泥浓度、高污泥龄等参数，在最佳回流比和低氧状态下，酚类物质的毒性得到有效降低。低氧状态具有水解酸化作用，对难降解的COD有较好的适应性，低溶氧又创造了同步硝化反硝化脱氮的条件，在一定程度上实现了脱氮过程，低溶氧曝气有效避免了泡沫的产生，生物增浓(BE)工艺对含酚废水处理效果十分显著。
4.4酚类物质降解的微生物培养
煤化工废水含有大量难降解有机物，对于生物处理中的微生物筛选是一个严峻的考验，自然界的微生物很难适应煤化工废水中的特征污染物。因此筛选适应煤化工废水的优选微生物是研究机构的难点，通过对中煤龙化哈尔滨气化厂污水处理工艺中的菌种进行复合培养和保藏，进行微生物种群分析和16SrＲNA基因序列测定，提交美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Infor-mation)Genbank数据库进行BLAST生物核酸数据库进行对比。证明该微生物菌剂降解酚类物质的有效性，并能增强废水处理装置的抗冲击性。
5结论
煤化工废水的处理主要包括一级处理（预处理）、二级处理（生化处理）以及深度处理（高级氧化法）等方式。在前期的预处理之后，废水中人含有大量的环类化合物，其COD Cr浓度超标，可采用缺氧／好氧生物（A／O）工艺进行处理，最后通过深度处理实现难降解有机物的处理。针对目前煤化工项目普遍缺乏水资源和水环境条件支撑的现状，依托已有示范工程的典型案例，提出了煤化工废水处理关键问题解析，并对将来的研究热点和关键问题进行了展望。为了响应国家“节能减排”及“低碳经济”，建议企业和研究机构结合实际工程应用，在理论研究与实际工程应用实现煤化工废水零排放技术的成功衔接，为煤化工行业真正成为资源节约型、环境友好型产业，对缓解水资源危机和促进水资源良性发展有重要的现实意义。
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论文作者:周冰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：废水论文; 煤化工论文; 废水处理论文; 微生物论文; 物质论文; 工艺论文; 水中论文; 《防护工程》2018年第35期论文;